摘要：数字散斑测量是一种非接触、全场测量的高精度光测方法。该系统由散斑生成装置、数据采集装置和数据处理装置三部分组成。散斑生成装置将扩散的激光束投射到待测物体上,用接收屏接收物体散射生成的散斑图像。数据采集装置主要由CCD和数字采集卡组成,CCD拍摄散斑图像,并将其传输给数字采集卡,经采集卡转换成数字图像,以矩阵形式输入到数据处理装置。数据处理装置根据光学相关识别技术设计的检测程序对采集到的数字图像进行相关运算,通过对相关峰的准确定位来获取物体的形变信息。

摘要：设计了一个简单的光电系统，测量了不同尺寸的双环光阑的光学传递函数。

摘要：为获取生物组织和活体细胞内部精细结构,要求显微成像技术具备层析成像能力.基于动态散斑照明的宽场荧光显微技术利用动态变化的散斑图案全场照明待测样品,通过提取焦平面内变化剧烈的荧光信号,获得三维结构的荧光层析图像.本文通过理论分析和模拟仿真,研究了这一荧光显微技术获取荧光层析图像的过程.模拟仿真了影响荧光层析图像成像质量的主要因素,CCD记录的原始荧光图像数量和散射体颗粒度与成像质量的关系.模拟仿真结果表明,荧光层析图像的成像质量随原始荧光图像数量的增加先提高后趋向饱和,随散射体颗粒度的增大先增大后降低.综合考虑成像质量和成像时间等因素,当用于提取荧光层析图像的原始荧光图像的数量为60幅,散射体颗粒度为1000左右时,可获得图像对比度高于85%的高空间分辨率荧光层析图像.理论分析和模拟仿真研究工作为基于动态散斑照明的宽场荧光显微技术的系统结构设计、实现和优化提供了理论基础和指导.

摘要：针对旋转目标视线角和角速度的特征识别问题,基于激光散射理论,分析了可见光波段激光中旋转对称目标动态特性,设计了多姿态旋转运动目标的时序散斑测量光路.研究结果表明:采用多幅图相关函数计算方法对时序图进行处理,得到了不同视线角和角速度的动态散斑归一化时间相关函数曲线.给出了目标范围为0.5r/min^6r/min角速度,范围为20°~90°视线角与时间统计特性的关系.

摘要：为了提高基于投影散斑的体感交互算法的精度和效率,提出采用零均值归一化互相关算子(ZNCC)恢复深度信息的快速计算方法,并通过引入特征筛选的分级决策树构建了姿态分类器.首先采用ZNCC在三维场景重建中求取散斑图像的视差,由三角化测量根据视差值反算目标场景的深度图像,基于GPU并行架构和改进的计算公式,解决ZNCC的冗余计算问题;然后采用改进的随机森林算法在姿态估计中完成人体部件分类,由mean shift算法实现关节点和骨骼提取,通过特征筛选机制去除无效特征降低训练数据的特征空间维度,并根据人体姿态动作的特点在决策树的组合中用分级决策思想提高预测精度.最终实现了系统的整体集成,通过实验验证了该方法的有效性.

摘要：　介绍了激光全息 散斑法用于人体腰椎损伤后,内固定装置稳定性生物力学实验。分析了对椎间盘表面位移和变形的测量。对标本制备、加载装置、光路系统、实验方案设计及实验过程均进行了介绍。激光全息 散斑法具有精度高、全场、非接触测量的特点,实验结果表明,在模型模拟腰椎生理运动的大变形过程中,能够测得模型在不同运动位置时椎间盘表面发生的微小三维位移,并由位移求出椎间盘的变形,从而为不同内固定方式的稳定性对比分析提供依据。

摘要：在冲击波过程中,利用成像型速度干涉仪探测样品自由面的速度时,散斑的叠加使得干涉曲线被严重干扰,影响了速度信息的精密提取。在理论上从光路的角度分析了系统中可能造成散斑的两种因素:靶面粗糙度和多模光纤。在实验上设计了三种照明方式分别对这两种因素进行验证。离线实验的结果表明,多模光纤的引入对散斑的产生起了主要的作用,这对抑制乃至遏制散斑的产生具有很好的指导性意义。

摘要：激光外差干涉测量是非接触振动探测的重要手段,随着探测目标距离拓展,人们对激光测振仪能量利用率和测量分辨力提出了更高的要求.基于菲涅耳衍射积分、光纤耦合等相关理论,建立了收发一体式光纤激光测振仪光场传递模型,并基于散粒噪声受限假设,提出粗糙目标回光情况仪器噪声基底评价方法.结果表明,收发望远镜焦距和口径共同决定系统能量利用率分布情况,并进一步影响仪器测量分辨力.针对激光波长为1550 nm,光纤模场半径为5μm,对准距离为1 km的典型应用场景进行数值仿真实验,收发透镜最优F数为3.3,验证了模型的正确性,仿真结果可作为光纤激光测振仪、激光测风雷达等收发镜头设计的依据.

摘要：光学扩散片是液晶显示器中的关键元件,兼具广角、高透过率、高均匀性的扩散片一直是液晶显示领域的重要研究目标。基于Helmholtz-Kirchhoff理论,推导了激光透过粗糙表面的散斑强度频谱分布,提出通过特定入射角度的多个光束依次照射粗糙表面形成散射场叠加曝光的全息扩散片设计方法。该方法拓宽了全息扩散片的散射角度,提升了散射强度的均匀性。搭建了全息扩散片的制作光路,采用上述方法制作了全息扩散片,测量获得的远场强度分布与仿真结果能很好地吻合,散射角的半峰全宽达到130°,透过率达到90%以上,扩散系数达到92%,同时实现了广角、高透过率和高亮度均匀性,在液晶显示中具有潜在的应用前景。

摘要：在激光投影显示技术中,引入振动光纤的方法能够以较小的能量损失减弱激光散斑.本文利用广义范西特-泽尼克定理对激光投影显示中采用振动光纤抑制散斑做了理论分析.结果表明,散斑衬比度的大小取决于光纤的模式数和投影系统的光瞳大小,对于相同大小的像面,收集更多的光纤模式数和增大孔径均可减弱散斑衬比度.用两种不同的多模光纤所做的对比实验定性证实了这一结论.研究结果对光纤的选择和投影系统的设计有一定的指导意义.